Na pewno zdarzyło ci się zobaczyć migające światła ostrzegawcze przy robotach drogowych, na pojazdach technicznych albo w miejscach wymagających szczególnej ostrożności. Nie świecą bez przerwy z jednakową jasnością. Zmieniają się, błyskają lub pulsują, dzięki czemu łatwiej je zauważyć. Nasz dzisiejszy projekt wykorzystuje właśnie tę właściwość światła, ale zamiast zwykłej lampki zbudujemy coś, co dodatkowo pokazuje kierunek.
Będzie to strzałka ułożona z czternastu żółtych diod LED. Nie zamierzamy jednak urządzać pokazu przypadkowych błysków. Wszystkie diody będą rozjaśniały się i przygasały razem, spokojnie i w jednakowym rytmie. Światło nie będzie po prostu włączane i wyłączane, lecz jego jasność będzie zmieniała się stopniowo. Powstanie efekt przypominający pulsowanie, który wygląda znacznie ciekawiej niż zwykłe, nieruchome punkty świetlne.
Najciekawsze jest jednak to, co znajdzie się po drugiej stronie płytki. Tym razem czeka nas spotkanie z elementami tak małymi, że lepiej przy nich nie chuchać, nie dmuchać, a już na pewno nie kichać! Jedno kichnięcie może bowiem oznaczać długie poszukiwania na podłodze. O ile w ogóle uda się tam znaleźć coś tak małego. Śmiem wątpić! Będziemy bowiem poznawać technikę montażu powierzchniowego, czyli SMT (ang. Surface Mount Technology), oraz elementy SMD (ang. Surface Mount Device), które lutuje się bezpośrednio do pól lutowniczych na powierzchni płytki drukowanej. Brzmi trochę poważnie? Spokojnie, każdy kiedyś lutował swój pierwszy rezystor SMD.
Jeżeli masz już za sobą montaż elementów przewlekanych THT, wiesz, że ich wyprowadzenia zwykle przechodzą przez otwory w płytce. W przypadku elementów SMD jest inaczej. Niektóre przypominają maleńkie prostokąty z metalowymi zakończeniami, inne mają krótkie wyprowadzenia lub pola lutownicze. Trzeba je starannie ustawić i przylutować w wyznaczonych miejscach. Wymaga to nieco innego sposobu pracy, ale daje też ogromną satysfakcję, zwłaszcza gdy pierwszy samodzielnie polutowany zestaw zacznie działać.
Nie musimy przy tym od razu rzucać się na głęboką wodę. Płytkę naszego zestawu zaprojektowano z myślą o nauce lutowania elementów SMD. Miejsca ich montażu są oznaczone, a poszczególne elementy różnią się wielkością i budową.
Zaczniemy od niewielkich rezystorów i kondensatorów, a następnie zajmiemy się między innymi tranzystorem, diodą prostowniczą i układem scalonym. Będzie więc okazja poćwiczyć zarówno ustawianie drobnych elementów, jak i lutowanie wyprowadzeń umieszczonych blisko siebie.
Przy okazji poznamy interesujący sposób sterowania jasnością diod LED. W naszym urządzeniu nie ma mikrokontrolera ani programu, który trzeba wgrać do pamięci. Rytm pulsowania powstaje w obwodzie elektronicznym zbudowanym z wykorzystaniem dwóch wzmacniaczy operacyjnych znajdujących się w układzie LM358. Współpracują one z rezystorami i kondensatorami, tworząc generator. Jego sygnał steruje tranzystorem BC817, który reguluje prąd płynący przez diody LED. Wszystko odbywa się samoczynnie, bez przycisków i dodatkowego sterowania.
Jest tu również coś, co może cię zaskoczyć. Chociaż cały projekt służy między innymi do nauki montażu powierzchniowego, czternaście diod LED ma tradycyjne wyprowadzenia przewlekane. Lutujemy je po przeciwnej stronie płytki niż elementy SMD. Dzięki temu podczas budowy jednego urządzenia możemy wykorzystać znaną już technikę THT i jednocześnie nauczyć się czegoś nowego. A na zakończenie zobaczymy, jak wszystkie te niewielkie elementy współpracują, tworząc jeden efekt świetlny.
Co dziś trafi pod lutownicę?
Tym razem zbudujemy zestaw AVTEDU800 Pulsująca strzałka LED SMD. Jego płytka ma wymiary 78×71 mm, a czternaście żółtych diod LED tworzy na niej wyraźny znak kierunkowy. Po uruchomieniu wszystkie diody będą rytmicznie zmieniały jasność, tworząc efekt pulsującego światła ostrzegawczego. Taka strzałka może posłużyć jako ciekawa demonstracja działania świetlnych wskaźników kierunku, ale dla nas najważniejsze będzie to, czego nauczymy się podczas jej budowy.
Na płytce zamontujemy rezystory i kondensatory SMD w rozmiarze 1206, tranzystor BC817 w obudowie SOT23, diodę prostowniczą 1N4007 w obudowie SMA oraz układ scalony LM358 w obudowie SO-8.
Do tego dojdą gniazdo zasilania i diody LED o średnicy 5 mm. Gotowe urządzenie wymaga zasilania napięciem stałym 12 V ze źródła o wydajności prądowej co najmniej 200 mA. Zanim jednak zobaczymy pulsującą strzałkę, czeka nas trochę precyzyjnej pracy. Zmontowany układ pokazano na fotografii.